Типизированный язык программирования. §1 Общие сведения о языке

Язык программирования C++

Последнее обновление: 28.08.2017

Язык программирования С++ представляет высокоуровневый компилируемый язык программирования общего назначения со статической типизацией, который подходит для создания самых различных приложений. На сегодняшний день С++ является одним из самых популярных и распространенных языков.

Своими корнями он уходит в язык Си, который был разработан в 1969-1973 годах в компании Bell Labs программистом Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie). В начале 1980-х годов датский программист Бьерн Страуструп (Bjarne Stroustrup), который в то время работал в компании Bell Labs, разработал С++ как расширение к языку Си. Фактически вначале C++ просто дополнял язык Си некоторыми возможностями объектно-ориентированного программирования. И поэтому сам Страуструп вначале называл его как "C with classes" ("Си с классами").

Впоследствии новый язык стал набирать популярность. В него были добавлены новые возможности, которые делали его не просто дополнением к Си, а совершенно новым языком программирования. В итоге "Си с классами" был переименован в С++. И с тех по оба языка стали развиваться независимо друг от друга.

С++ является мощным языком, унаследовав от Си богатые возможности по работе с памятью. Поэтому нередко С++ находит свое применение в системном программировании, в частности, при создании операционных систем, драйверов, различных утилит, антивирусов и т.д. К слову сказать, ОС Windows большей частью написана на С++. Но только системным программированием применение данного языка не ограничивается. С++ можно использовать в программах любого уровня, где важны скорость работы и производительность. Нередко он применяется для создания графических приложений, различных прикладных программ. Также особенно часто его используют для создания игр с богатой насыщенной визуализацией. Кроме того, в последнее время набирает ход мобильное направление, где С++ тоже нашел свое применение. И даже в веб-разработке также можно использовать С++ для создания веб-приложений или каких-то вспомогательных сервисов, которые обслуживают веб-приложения. В общем С++ - язык широкого пользования, на котором можно создавать практически любые виды программ.

С++ является компилируемым языком, а это значит, что компилятор транслирует исходный код на С++ в исполняемый файл, который содержит набор машинных инструкций. Но разные платформы имеют свои особенности, поэтому скомпилированные программы нельзя просто перенести с одной платформы на другую и там уже запустить. Однако на уровне исходного кода программы на С++ по большей степени обладают переносимостью, если не используются какие-то специфичные для текущей ос функции. А наличие компиляторов, библиотек и инструментов разработки почти под все распространенные платформы позволяет компилировать один и тот же исходный код на С++ в приложения под эти платформы.

В отличие от Си язык C++ позволяет писать приложения в объектно-ориентированном стиле, представляя программу как совокупность взаимодействующих между собой классов и объектов. Что упрощает создание крупных приложений.

Основные этапы развития

В 1979-80 годах Бьерн Страуструп разработал расширение к языку Си - "Си с классами". В 1983 язык был переименован в С++.

В 1985 году была выпущена первая коммерческая версия языка С++, а также первое издание книги "Языка программирования C++", которая представляла первое описание этого языка при отсутствии официального стандарта.

В 1989 была выпущена новая версия языка C++ 2.0, которая включала ряд новых возможностей. После этого язык развивался относительно медленно вплоть до 2011 года. Но при этом в 1998 году была предпринята первая попытка по стандартизации языка организацией ISO (International Organiztion for Standartization). Первый стандарт получил название ISO/IEC 14882:1998 или сокращенно С++98. В дальнейшем в 2003 была издана новая версия стандарта C++03.

В 2011 году был издан новый стандарт C++11, который содержал множество добавлений и обогащал язык С++ большим числом новых функциональных возможностей. После этого в 2014 году было выпущено небольшое добавление к стандарту, известное также как C++14. И еще один ключевой релиз языка намечен на 2017.

Компиляторы и среды разработки

Для разработки программ на С++ необходим компилятор - он транслирует исходный код на языке С++ в исполняемый файл, который затем можно запускать. Но в настоящий момент есть очень много различных компиляторов. Они могут отличаться по различным аспектам, в частности, по реализации стандартов. Базовый список компиляторов для С++ можно посмотреть в википедии . Рекомендуется для разработки выбирать те компиляторы, которые развиваются и реализуют все последние стандарты. Так, на протяжении всего руководства преимущественно будет использоваться свободно распространяемый компилятор g++ , разработанный в рамках проекта GNU.

Также для создания программ можно использовать интегрированные среды разработки IDE, такие как Visual Studio, Netbeans, Eclipse, Qt и т.д.

Стандартная библиотека C/C++ включает ряд функций для чтения и записи на консоли (клавиатура и монитор). Эти функции читают и пишут данные как простой поток символов.

Понятие потока (stream), использованное в программировании, тесно связано с обычным, бытовым пониманием этого слова. Поток ввода можно сравнить с трубой, по которой вода (информация) поступает в бассейн (память компьютера), поток вывода - с трубой, по которой вода выходит из бассейна. Важной особенностью этой трубы является то, что в каждый момент времени данные могут двигаться только в одном направлении. Даже если одна и та же труба используется для ввода и вывода, это не может происходить одновременно: для переключения направления потока его нужно остановить, выполнить некие действия и лишь затем направить поток в обратном направлении. Другой особенностью потока является то, что он почти никогда не иссякает. Иногда он высыхает, но этот период не может быть долгим, если система функционирует нормально.

Функция стандартного вывода printf()

Функция printf() является функцией стандартного вывода. С помощью этой функции можно вывести на экран монитора строку символов, число, значение переменной...

Функция printf() имеет прототип в файле stdio.h
int printf(char *управляющая строка, ...);

В случае успеха функция printf() возвращает число выведенных символов.

Управляющая строка содержит два типа информации: символы, которые непосредственно выводятся на экран, и спецификаторы формата, определяющие, как выводить аргументы.

Функция printf() это функция форматированного вывода. Это означает, что в параметрах функции необходимо указать формат данных, которые будут выводиться. Формат данных указывается спецификаторами формата. Спецификатор формата начинается с символа % за которым следует код формата.

Спецификаторы формата:

%с	символ
%d	целое десятичное число
%i	целое десятичное число
%e	десятичное число в виде x.xx e+xx
%E	десятичное число в виде x.xx E+xx
%f
%F	десятичное число с плавающей запятой xx.xxxx
%g	%f или %e, что короче
%G	%F или %E, что короче
%o	восьмеричное число
%s	строка символов
%u	беззнаковое десятичное число
%x	шестнадцатеричное число
%X	шестнадцатеричное число
%%	символ %
%p	указатель
%n	указатель

Кроме того, к командам формата могут быть применены модификаторы l и h.

%ld	печать long int
%hu	печать short unsigned
%Lf	печать long double

В спецификаторе формата, после символа % может быть указана точность (число цифр после запятой). Точность задаётся следующим образом: %.n<код формата>. Где n - число цифр после запятой, а <код формата> - один из кодов приведённых выше.

Например, если у нас есть переменная x=10.3563 типа float и мы хотим вывести её значение с точностью до 3-х цифр после запятой, то мы должны написать:

printf("Переменная x = %.3f",x);

Результат:
Переменная x = 10.356

Вы также можете указать минимальную ширину поля отводимого для печати. Если строка или число больше указанной ширины поля, то строка или число печатается полностью.

Например, если вы напишите:

printf("%5d",20);

то результат будет следующим:
20

Обратите внимание на то, что число 20 напечаталось не с самого начала строки. Если вы хотите чтобы неиспользованные места поля заполнялись нулями, то нужно поставить перед шириной поля символ 0.

Например:

printf("%05d",20);

Результат:
00020

Кроме спецификаторов формата данных в управляющей строке могут находиться управляющие символы:

\b	BS, забой
\f	Новая страница, перевод страницы
\n	Новая строка, перевод строки
\r	Возврат каретки
\t	Горизонтальная табуляция
\v	Вертикальная табуляция
\"	Двойная кавычка
\"	Апостроф
\\	Обратная косая черта
\0	Нулевой символ, нулевой байт
\a	Сигнал
\N	Восьмеричная константа
\xN	Шестнадцатеричная константа
\?	Знак вопроса

Чаще всего вы будете использовать символ \n. С помощью этого управляющего символа вы сможете переходить на новую строку. Посмотрите примеры программ и вы всё поймёте.

Примеры программ.

/* Пример 1 */
#include

void main(void)
{
int a,b,c; // Объявление переменных a,b,c
a=5;
b=6;
c=9;
printf("a=%d, b=%d, c=%d",a,b,c);
}

Результат работы программы:
a=5, b=6, c=9

/* Пример 2 */
#include

void main(void)
{
float x,y,z;

X=10.5;
y=130.67;
z=54;

Printf("Координаты объекта: x:%.2f, y:%.2f, z:%.2f", x, y, z);
}

Результат работы программы:
Координаты объекта: x:10.50, y:130.67, z:54.00

/* Пример 3 */
#include

void main()
{
int x;

X=5;
printf("x=%d", x*2);
}

Результат работы программы:
x=10

/* Пример 4 */
#include

void main(void)
{
printf("\"Текст в кавычках\"");
printf("\nСодержание кислорода: 100%%");
}

Результат работы программы:
"Текст в кавычках"
Содержание кислорода: 100%

/* Пример 5 */
#include

void main(void)
{
int a;

A=11; // 11 в десятичной равно b в шестнадцатеричной
printf("a-dec=%d, a-hex=%X",a,a);
}

Результат работы программы:
a-dec=11, a-hex=b

/* Пример 6 */
#include

void main(void)
{
char ch1,ch2,ch3;

Ch1="A";
ch2="B";
ch3="C";

Printf("%c%c%c",ch1,ch2,ch3);
}

Результат работы программы:
ABC

/* Пример 7 */
#include

void main(void)
{
char *str="Моя строка.";

Printf("Это %s",str);
}

Результат работы программы:
Это Моя строка.

/* Пример 8 */
#include

void main(void)
{
printf("Здравствуйте!\n"); // После печати будет переход на новую строку - \n
printf("Меня зовут Павел."); // Это будет напечатано на новой строке
}

Результат работы программы:
Здравствуйте!
Меня зовут Павел.

Функция стандартного ввода scanf()

Функция scanf() - функция форматированного ввода. С её помощью вы можете вводить данные со стандартного устройства ввода (клавиатуры). Вводимыми данными могут быть целые числа, числа с плавающей запятой, символы, строки и указатели.

Функция scanf() имеет следующий прототип в файле stdio.h:
int scanf(char *управляющая строка);

Функция возвращает число переменных которым было присвоено значение.

Управляющая строка содержит три вида символов: спецификаторы формата, пробелы и другие символы. Спецификаторы формата начинаются с символа %.

Спецификаторы формата:

При вводе строки с помощью функции scanf() (спецификатор формата %s), строка вводиться до первого пробела!! т.е. если вы вводите строку "Привет мир!" с использованием функции scanf()

scanf("%s",str);

то после ввода результирующая строка, которая будет храниться в массиве str будет состоять из одного слова "Привет". ФУНКЦИЯ ВВОДИТ СТРОКУ ДО ПЕРВОГО ПРОБЕЛА! Если вы хотите вводить строки с пробелами, то используйте функцию

char *gets(char *buf);

С помощью функции gets() вы сможете вводить полноценные строки. Функция gets() читает символы с клавиатуры до появления символа новой строки (\n). Сам символ новой строки появляется, когда вы нажимаете клавишу enter. Функция возвращает указатель на buf. buf - буфер (память) для вводимой строки.

Хотя gets() не входит в тему этой статьи, но всё же давайте напишем пример программы, которая позволяет ввести целую строку с клавиатуры и вывести её на экран.

#include

void main(void)
{
char buffer; // массив (буфер) для вводимой строки

Gets(buffer); // вводим строку и нажимаем enter
printf("%s",buffer); // вывод введённой строки на экран
}

Ещё одно важное замечание! Для ввода данных с помощью функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных, а не сами переменные. Чтобы получить адрес переменной, нужно поставить перед именем переменной знак &(амперсанд). Знак & означает взятие адреса.

Что значит адрес? Попробую объяснить. В программе у нас есть переменная. Переменная хранит своё значение в памяти компьютера. Так вот адрес, который мы получаем с помощью & это адрес в памяти компьютера где храниться значение переменной.

Давайте рассмотрим пример программы, который показывает нам как использовать &

#include

void main(void)
{
int x;

Printf("Введите переменную x:");
scanf("%d",&x);
printf("Переменная x=%d",x);
}

Теперь давайте вернёмся к управляющей строке функции scanf(). Ещё раз:

int scanf(char *управляющая строка);

Символ пробела в управляющей строке дает команду пропустить один или более пробелов в потоке ввода. Кроме пробела может восприниматься символ табуляции или новой строки. Ненулевой символ указывает на чтение и отбрасывание этого символа.

Разделителями между двумя вводимыми числами являются символы пробела, табуляции или новой строки. Знак * после % и перед кодом формата (спецификатором формата) дает команду прочитать данные указанного типа, но не присваивать это значение.

Например:

scanf("%d%*c%d",&i,&j);

при вводе 50+20 присвоит переменной i значение 50, переменной j - значение 20, а символ + будет прочитан и проигнорирован.

В команде формата может быть указана наибольшая ширина поля, которая подлежит считыванию.

Например:

scanf("%5s",str);

указывает необходимость прочитать из потока ввода первые 5 символов. При вводе 1234567890ABC массив str будет содержать только 12345, остальные символы будут проигнорированы. Разделители: пробел, символ табуляции и символ новой строки - при вводе символа воспринимаются, как и все другие символы.

Если в управляющей строке встречаются какие-либо другие символы, то они предназначаются для того, чтобы определить и пропустить соответствующий символ. Поток символов 10plus20 оператором

scanf("%dplus%d",&x,&y);

присвоит переменной x значение 10, переменной y - значение 20, а символы plus пропустит, так как они встретились в управляющей строке.

Одной из мощных особенностей функции scanf() является возможность задания множества поиска (scanset). Множество поиска определяет набор символов, с которыми будут сравниваться читаемые функцией scanf() символы. Функция scanf() читает символы до тех пор, пока они встречаются в множестве поиска. Как только символ, который введен, не встретился в множестве поиска, функция scanf() переходит к следующему спецификатору формата. Множество поиска определяется списком символов, заключённых в квадратные скобки. Перед открывающей скобкой ставиться знак %. Давайте рассмотрим это на примере.

#include

void main(void)
{
char str1, str2;
scanf("%%s", str1, str2);
printf("\n%s\n%s",str1,str2);
}
Введём набор символов:
12345abcdefg456

На экране программа выдаст:
12345
abcdefg456

При задании множества поиска можно также использовать символ "дефис" для задания промежутков, а также максимальную ширину поля ввода.

scanf("%10", str1);

Можно также определить символы, которые не входят в множество поиска. Перед первым из этих символов ставиться знак ^. Множество символов различает строчные и прописные буквы.

Напомню, что при использовании функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных. Выше был написан код:

char str; // массив на 80 символов
scanf("%s",str);

Обратите внимание на то, что перед str не стоит символ &. Это сделано потому, что str является массивом, а имя массива - str является указателем на первый элемент массива. Поэтому знак & не ставиться. Мы уже передаем функции scanf() адрес. Ну проще говоря str это адрес в памяти компьютера где будет храниться значение первого элемента массива.

Примеры программ.

Пример 1.
Эта программа выводит на экран запрос "Сколько вам лет?:" и ждёт ввода данных. Если, например, ввести число 20, то программа выведет строку "Вам 20 лет.". При вызове функции scanf(), перед переменной age мы поставили знак &, так как функции scanf() нужны адреса переменных. Функция scanf() запишет введённое значение по указанному адресу. В нашем случае введённое значение 20 будет записано по адресу переменной age.

/* Пример 1 */

#include

void main(void)
{
int age;

Printf("\nСколько вам лет?:");
scanf("%d",&age);
printf("Вам %d лет.", age);
}

Пример 2.
Программа калькулятор. Этот калькулятор может только складывать числа. При вводе 100+34 программа выдаст результат: 100+34=134.

/* Пример 2 */

#include

void main(void)
{
int x, y;

Printf("\nКалькулятор:");
scanf("%d+%d", &x, &y);
printf("\n%d+%d=%d", x, y, x+y);
}

Пример 3.
Этот пример показывает как установить ширину поля считывания. В нашем примере ширина поля равна пяти символам. Если вы введёте строку с большим количеством символов, то все символы после 5-го будут отброшены. Обратите внимание на вызов функции scanf(). Знак & не стоит перед именем массива name так как имя массива name является адресом первого элемента массива.

/* Пример 3 */

#include

void main(void)
{
char name;

Printf("\nВведите ваш логин (не более 5 символов):");
scanf("%5s", name);
printf("\nВы ввели %s", name);
}

Пример 4.
Последний пример в этой статье показывает как можно использовать множество поиска. После запуска программы введите число от 2 до 5.

/* Пример 4 */

#include

void main(void)
{
char bal;

Printf("Ваша оценка 2,3,4,5:");
scanf("%", &bal);
printf("\nОценка %c", bal);
}

Изучение основ и тонкостей языка программирования C++. Учебник с практическими заданиями и тестами. Хотите научиться программировать? Тогда Вы по адресу - здесь бесплатное обучение программированию. Неважно, имеете ли Вы опыт или нет, эти уроки по программированию помогут Вам начать создавать, компилировать и отлаживать программы на языке C++ в разных средах разработки: Visual Studio, Code::Blocks, Xcode или Eclipse.

Множество примеров и подробных разъяснений. Отлично подойдут как для новичков (чайников), так и для более продвинутых. Объясняется всё с нуля и до самых деталей. Эти уроки (200+) дадут Вам хорошую базу/фундамент в понимании программирования не только на С++, но и в других языках программирования. И это абсолютно бесплатно!

Также рассматривается пошаговое создание игры на С++, графическая библиотека SFML и больше 50 задания для проверки своих навыков и знаний в C++. Дополнительным бонусом является .

За репост +20 к карме и моя благодарность!

Глава №0. Введение. Начало работы

Глава №1. Основы C++

Глава №2. Переменные и основные типы данных в C++

Глава №3. Операторы в C++

Глава №4. Область видимости и другие типы переменных в C++

Глава №5. Порядок выполнения кода в программе. Циклы, ветвления в C++

Эти обучающие уроки предназначены для всех, независимо от того, новичок вы в программировании или у вас уже есть обширный опыт программирования на других языках! Данный материал для тех, кто хочет изучить языки С/С++ от самых его основ до сложнейших конструкций.

C++ является языком программирования, знание этого языка программирования позволит вам управлять вашим компьютером на высшем уровне. В идеале вы сможете заставить компьютер сделать всё, что сами захотите. Наш сайт поможет вам в освоении языка программирования C++.

Установка /IDE

Самое первое, что вы должны сделать, прежде чем приступить к изучении C++, это убедиться, что у вас есть IDE — интегрированная среда разработки (программа в которой вы будете программировать). Если у вас нет IDE, тогда вам сюда . Когда определитесь с выбором IDE, установите её и потренируйтесь создавать простые проекты.

Введение в язык C++

Язык C++ представляет собой набор команд, которые говорят компьютеру, что необходимо сделать. Этот набор команд, обычно называется исходный код или просто код. Командами являются или «функции» или «ключевые слова». Ключевые слова(зарезервированные слова С/С++) являются основными строительными блоками языка. Функции являются сложными строительными блоками, так как записаны они в терминах более простых функций — вы это увидите в нашей самой первой программе, которая показана ниже. Такая структура функций напоминает содержание книги. Содержание может показывать главы книги, каждая глава в книге может иметь своё собственное содержание, состоящее из пунктов, каждый пункт может иметь свои подпункты. Хотя C++ предоставляет много общих функций и зарезервированных слов, которые вы можете использовать, все-таки возникает потребность в написании своих собственных функций.

В какой же части программы начало? Каждая программа в C++ имеет одну функцию, её называют главная или main-функция, выполнение программы начинается именно с этой функции. Из главной функции, вы также можете вызывать любые другие функции, неважно, являются ли они написанными нами, или, как упоминалось ранее, предоставляются компилятором.

Так как же получить доступ к этим Стандартным функциям? Чтобы получить доступ к стандартным функциям, которые поставляются с компилятором, необходимо подключить заголовочный файл используя препроцессорную директиву — #include . Почему это эффективно? Давайте посмотрим на примере рабочей программы:

#include << "Моя первая программа на С++\n"; cin.get(); }

Рассмотрим подробно элементы программы. #include это директива «препроцессору», которая сообщает компилятору поместить код из заголовочного файла iostream в нашу программу перед тем как создать исполняемый файл. Подключив к программе заголовочный файл вы получаете доступ к множеству различных функций, которые можете использовать в своей программе. Например, оператору сout требуется iostream . Строка using namespace std; сообщает компилятору, что нужно использовать группу функций, которые являются частью стандартной библиотеки std . В том числе эта строка позволяет программе использовать операторы, такие как cout . Точка с запятой является частью синтаксиса C++. Она сообщает компилятору, что это конец команды. Чуть позже вы увидите, что точка с запятой используется для завершения большинства команд в C++.

Следующая важная строка программы int main() . Эта строка сообщает компилятору, что есть функция с именем main , и что функция возвращает целое число типа int . Фигурные скобки { и } сигнализируют о начале { и конце } функции. Фигурные скобки используются и в других блоках кода, но обозначают всегда одно — начало и конец блока, соответственно.

В C++ объект cout используется для отображения текста (произносится как «Cи аут»). Он использует символы << , известные как «оператор сдвига», чтобы указать, что отправляется к выводу на экран. Результатом вызова функции cout << является отображение текста на экране. Последовательность \n фактически рассматривается как единый символ, который обозначает новую строку (мы поговорим об этом позже более подробно). Символ \n перемещает курсор на экране на следующую строку. Опять же, обратите внимание на точку с запятой, её добавляют в конец, после каждого оператора С++.

Следующая команда cin.get() . Это еще один вызов функции, которая считывает данные из входного потока данных и ожидает нажатия клавиши ENTER. Эта команда сохраняет консольное окно от закрытия, до тех пор пока не будет нажата клавиша ENTER. Это даёт вам время для того, чтобы посмотреть результат выполнения программы.

По достижении конца главной функции (закрывающая фигурная скобка), наша программа вернёт значение 0 для операционной системы. Это возвращаемое значение является важным, поскольку, проанализировав его, ОС может судить о том, успешно завершилась наша программа или нет. Возвращаемое значение 0 означает успех и возвращается автоматически (но только для типа данных int , другие функции, требуют вручную возвращать значение), но если бы мы хотели вернуть что-то другое, например 1, мы должны были бы сделать это вручную.

#include using namespace std; int main() { cout<<"Моя первая программа на С++\n"; cin.get(); return 1; }

Для закрепления материала, наберите код программы в своей IDE и запустите его. После того, как программа запустилась, и вы увидели результат работы, поэкспериментируйте немного с оператором cout . Это поможет вам привыкнуть к языку.

Обязательно комментируйте свои программы!

Добавляйте комментарии к коду, чтобы сделать его понятнее не только для себя но и для других. Компилятор игнорирует комментарии при выполнении кода, что позволяет использовать любое количество комментариев, чтобы описать реальный код. Чтобы создать комментарий используйте или // , который сообщает компилятору, что остальная часть строки является комментарием или /* и затем */ . Когда вы учитесь программировать, полезно иметь возможность комментировать некоторые участки кода, для того, чтобы увидеть, как изменяется результат работы программы. Подробно прочитать о технике комментирования, вы можете .

Что делать со всеми этими типами переменных?

Иногда это может сбить с толку — иметь несколько типов переменных, когда кажется, что некоторые типы переменных являются избыточными. Очень важно использовать правильный тип переменной, так как некоторым переменным, требуется больше памяти, чем другим. Кроме того, из-за способа хранения в памяти, числа с плавающей точкой, типы данных float и double являются «неточным», и не должны использоваться, когда необходимо сохранить точное целое значение.

Объявление переменных в C++

Чтобы объявить переменную используется синтаксис тип <имя>; . Вот некоторые примеры объявления переменных:

Int num; char character; float num_float;

Допустимо объявление нескольких переменных одного и того же типа в одной строке, для этого каждая из них должна быть отделена запятой.

Int x, y, z, d;

Если вы смотрели внимательно, вы, возможно, видели, что объявление переменной всегда сопровождается точкой с запятой. Подробнее о соглашении — «об именовании переменных», можно .

Распространенные ошибки при объявлении переменных в C++

Если вы попытаетесь использовать переменную, которую не объявили, ваша программа не будет скомпилирована, и вы получите сообщение об ошибке. В C++, все ключевые слова языка, все функции и все переменные чувствительны к регистру.

Использование переменных

Итак, теперь вы знаете, как объявить переменную. Вот пример программы, демонстрирующий использование переменной:

#include using namespace std; int main() { int number; cout << "Введите число: "; cin >> number; cin.ignore(); cout << "Вы ввели: "<< number <<"\n"; cin.get(); }

Давайте рассмотрим эту программу и изучим её код, строку за строкой. Ключевое слово int говорит о том, что number — целое число. Функция cin >> считывает значение в number , пользователь должен нажать ввод после введенного числа. cin.ignore () — функция, которая считывает символ и игнорирует его. Мы организовали свой ввод в программу, после ввода числа, мы нажимаем клавишу ENTER, символ который также передаётся в поток ввода. Нам это не нужно, поэтому мы его отбрасываем. Имейте в виду, что переменная была объявлена целого типа, если пользователь попытается ввести десятичное число, то оно будет обрезано (то есть десятичная часть числа будет игнорироваться). Попробуйте ввести десятичное число или последовательность символов, когда вы запустите пример программы, ответ будет зависеть от входного значения.

Обратите внимание, что при печати из переменной кавычки не используются. Отсутствие кавычек сообщает компилятору , что есть переменная, и, следовательно, о том, что программа должна проверять значение переменной для того, чтобы заменить имя переменной на её значение при выполнении. Несколько операторов сдвига в одной строке вполне приемлемо и вывод будет выполняться в том же порядке. Вы должны разделять строковые литералы (строки, заключенные в кавычки) и переменные, давая каждому свой оператор сдвига << . Попытка поставить две переменные вместе с одним оператором сдвига << выдаст сообщение об ошибке . Не забудьте поставить точку с запятой. Если вы забыли про точку с запятой, компилятор выдаст вам сообщение об ошибке при попытке скомпилировать программу.

Изменение и сравнение величин

Конечно, независимо от того, какой тип данных вы используете, переменные не представляют особого интереса без возможности изменения их значения. Далее показаны некоторые операторы, используемые совместно с переменными:

• * умножение,
• - вычитание,
• + сложение,
• / деление,
• = присвоение,
• == равенство,
• > больше,
• < меньше.
• != неравно
• >= больше или равно
• <= меньше или равно

Операторы, которые выполняют математические функции , должны быть использованы справа от знака присвоения, для того, чтобы присвоить результат переменной слева.

Вот несколько примеров:

A = 4 * 6; // использование строчного комментария и точки с запятой, a равно 24 a = a + 5; // равно сумме исходного значения и пяти a == 5 // не присваивается пять, выполняется проверка, а равно 5 или нет

Вы часто будете использовать == в таких конструкциях, как условные операторы и циклы.

A < 5 // Проверка, a менее пяти? a > 5 // Проверка, a больше пяти? a == 5 // Проверка, a равно пяти? a != 5 // Проверка, а неравно пяти? a >= 5 // Проверка, a больше или равно пяти? a <= 5 // Проверка, a меньше или равно пяти?

Данные примеры не очень наглядно показывают использование знаков сравнения, но когда мы начнём изучать операторы выбора , вы поймете, зачем это надо.

C++ (читается си-плюс-плюс) - компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения, на котором можно создавать программы любого уровня сложности.
Более 20 лет этот язык находится в тройке самых популярных и востребованных языков программирования. (В этом можно убедиться, посетив сайт TIOBE).
Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды.

Bjarne Stroustrup – создатель языка C++

Страуструп решил дополнить язык C возможностями, имеющимися в языке Симула . Язык C, будучи базовым языком системы UNIX, на которой работали компьютеры Bell, является быстрым, многофункциональным и переносимым. Страуструп добавил к нему возможность работы с классами и объектами. В результате практические задачи моделирования оказались доступными для решения как с точки зрения времени разработки (благодаря использованию Симула-подобных классов), так и с точки зрения времени вычислений (благодаря быстродействию C).
Вот как об этом говорит сам разработчик языка:



В 1998 году был опубликован первый стандарт языка, известный как C++98, разработанный комитетом по стандартизации. C++ продолжает развиваться, чтобы отвечать современным требованиям. Одна из групп, разрабатывающих язык C++ и направляющих комитету по стандартизации C++ предложения по его улучшению - это Boost , которая занимается, в том числе, совершенствованием возможностей языка путём добавления в него особенностей метапрограммирования. Последний стандарт вышел в 2017 году и носит наименование С++17 . Следующий стандарт не заставит себя долго ждать и появится, как ожидают, в 2020 году.
Никто не обладает правами на язык C++, он является свободным. В марте 2016 года в России была создана рабочая группа РГ21 С++. Группа была организована для сбора предложений к стандарту C++, отправки их в комитет и защиты на общих собраниях Международной организации по стандартизации.
С++ – это мультипарадигмальный язык (от слова парадигма – стиль написания компьютерных программ), включающий широкий спектр различных стилей и технологий программирования. Часто его причисляют к объектно-ориентированным языкам, но, строго говоря, это не так. В процессе работы разработчик получает абсолютную свободу в выборе инструментов для того, чтобы задача, решаемая с помощью того или иного подхода, была решена максимально эффективно. Иными словами, С++ не понуждает программиста придерживаться только одного стиля разработки программы (например, объектно-ориентированного).
C++ имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ повлиял на многие языки программирования, в их числе: Java, C#, D. Посукольку C++ принадлежит семейству языков основанных на синтаксисе языка Си, то можно легко освоить и другие языки программирования этого семейства: JavaScript, PHP, Perl, Objective-C и мн. др., в том числе, и сам родительский язык – Си. ()
За время своего существования за языком С++ закрепились устойчивые мифы, которые легко опровергаются (см. здесь: Часть1 и Часть2)

История языка и выхода стандартов

1983

Создатель языка – Бьёрн Страуструп , сотрудник Bell Labs, представил раннюю версию языка C++ (“Си с классами”)

1985

Первый коммерческий выпуск C++, язык приобретает современное название

1986

Выпуск первого издания The C++ Programming Language - книги, посвящённой C++, которую написал Бьёрн Страуструп

1998

Ратифицирован международный стандарт языка C++: ISO/IEC 14882:1998 «Standard for the C++ Programming Language»

2003

2005

Выпущен отчёт Library Technical Report 1 (TR1). Не являясь официально частью стандарта, отчёт описывал расширения стандартной библиотеки, которые должны быть включены в следующую версию языка C++

2011

Выход нового стандарта – C++11 или ISO/IEC 14882:2011; новый стандарт включил дополнения в ядре языка и расширение стандартной библиотеки, в том числе большую часть TR1

2014

Выход стандарта C++14 («International Standard ISO/IEC 14882:2014(E) Programming Language C++»); C++14 можно рассматривать как небольшое расширение над C++11, содержащее в основном исправления ошибок и небольшие улучшения

2017

Выход нового стандарта – C++1z (C++17). Этот стандарт внес много изменений и дополнений. Например, в состав STD вошли библиотеки стандарта C11, файловой системы, основанная на boost::filesystem, большая часть экспериментальной библиотеки TS I.

2020

C++20 - неофициальное название стандарта ISO/IEC языка программирования C++, который ожидается после после C++17. Черновик стандарта N4800 .

Философия С++

В книге «Дизайн и эволюция C++» (2007) Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++ (приводятся в сокращении):

• Получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка C.
• Непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования.
• Дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно.
• Максимально сохранить совместимость с C, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на C.
• Избежать разночтений между C и C++: любая конструкция, допустимая в обоих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы.
• Избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными.
• «Не платить за то, что не используется» - никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его.
• Не требовать слишком усложнённой среды программирования.

C и C++

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Хотя, формально, одним из принципов C++ остаётся сохранение совместимости с языком C, фактически группы по стандартизации этих языков не взаимодействуют, а вносимые ими изменения не только не коррелируют, но и нередко принципиально противоречат друг другу идеологически. Так, элементы, которые новые стандарты C добавляют в ядро, в стандарте C++ являются элементами стандартной библиотеки и в ядре вообще отсутствуют, например, динамические массивы, массивы с фиксированными границами, средства параллельной обработки. Как считает Страуструп, объединение разработки этих двух языков принесло бы большую пользу, но оно вряд ли возможно по политическим соображениям. Так что практическая совместимость между C и C++ постепенно будет утрачиваться.
В данном примере, в зависимости от используемого компилятора, будет выведено либо “C++”, либо “C”:

Программа 9.1

#include int main() { printf("%s\n", (sizeof("a") == sizeof(char)) ? "C++" : "C"); return 0; }

Связано это с тем, что символьные константы в C имеют тип int , а в C++ - тип char , но размеры этих типов различаются.

Модели жизненного цикла приложения

Жизненный цикл программного обеспечения - это период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Этот цикл - процесс построения и развития программного обеспечения (ПО). Существует несколько моделей жизненного цикла.
Каскадная модель жизненного цикла (англ. waterfall model) была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом. Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания и фиксируются на все время разработки проекта. Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:

1. Формирование требований;
2. Проектирование;
3. Реализация;
4. Тестирование;
5. Внедрение;
6. Эксплуатация и сопровождение.

В каскадной модели переход от одной фазы проекта к другой предполагает полную корректность результата предыдущей фазы. В больших проектах этого добиться практически невозможно. Поэтому такая модель пригодна только для разработки небольшого проекта. (Сам У. Ройс не придерживался данной модели и использовал модель итерационную).
Итерационная модель
Альтернативой каскадной модели является модель итеративной и инкрементальной разработки (англ. iterative and incremental development, IID), получившей от Т. Гилба в 70-е гг. название эволюционной модели. Модель IID предполагает разбиение жизненного цикла проекта на последовательность итераций, каждая из которых напоминает «мини-проект», включая все процессы разработки в применении к созданию меньших фрагментов функциональности, по сравнению с проектом в целом. Цель каждой итерации - получение работающей версии программной системы, включающей функциональность, определённую интегрированным содержанием всех предыдущих и текущей итерации. Результат финальной итерации содержит всю требуемую функциональность продукта. Таким образом, с завершением каждой итерации продукт получает приращение - инкремент - к его возможностям, которые, следовательно, развиваются эволюционно.


Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных методологий разработки:

Процесс разработки - Rational Unified Process (RUP)

Rational Unified Process (RUP) (рациональный унифицированный процесс) - методология разработки программного обеспечения, которая поддерживается компанией Rational Software (IBM). В методологии даются рекомендации по всем этапам разработки: от моделирования бизнеса до тестирования и сдачи в эксплуатацию готовой программы. В качестве языка моделирования используется язык Unified Modelling Language (UML).
Полный жизненный цикл разработки продукта состоит из четырех фаз, каждая из которых включает в себя одну или несколько итераций.

• Начальная стадия (Inception)

Определение масштабов проекта и объема необходимых ресурсов. Определяются основные требования, ограничения и ключевая функциональность продукта. Оцениваются риски. Планирование действий. При завершении начальной фазы оценивается достижение этапа жизненного цикла цели (англ. Lifecycle Objective Milestone), которое предполагает соглашение заинтересованных сторон о продолжении проекта.

• Уточнение (Elaboration)

Документирование требований. Проектирование, реализация и тестирование исполняемой архитектуры. Уточнение сроков и стоимости. Снижение основных рисков. Успешное выполнение фазы разработки означает достижение этапа жизненного цикла архитектуры (англ. Lifecycle Architecture Milestone).

• Построение (Construction)

В фазе «Построение» происходит реализация большей части функциональности продукта: дизайн приложения завершен, исходный код написан. Фаза Построение завершается первым внешним релизом системы и вехой начальной функциональной готовности (Initial Operational Capability).

• Внедрение (Transition)

В фазе «Внедрение» создается финальная версия продукта и передается от разработчика к заказчику. Это включает в себя программу бета-тестирования, обучение пользователей, а также определение качества продукта. В случае, если качество не соответствует ожиданиям пользователей или критериям, установленным в фазе Начало, фаза Внедрение повторяется снова. Выполнение всех целей означает достижение вехи готового продукта (Product Release) и завершение полного цикла разработки.

«Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств» . Этот стандарт принят Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии РФ и аналогичен международному стандарту ISO/IEC 12207:2008. Данный стандарт, устанавливает общую структуру процессов жизненного цикла программных средств, на которую можно ориентироваться в программной индустрии. Стандарт не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ПО. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

Презентация к уроку

Темы сообщений

• Фонд свободного программного обеспечения (FSF)
• Свободные лицензии ПО
• FreeSoftware и Open Source
• История развития языков программирования
• История возникновения языка C. C и C++
• История
• Критика C++
• История UNIX
• Спиральная модель жизненного цикла ПО
• UML (англ. Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования)
• Microsoft Solutions Framework
• IDE для программирования на C/C++ в Windows
• Компиляторы С/C++
• Создание консольного приложения в Windows

Вопросы

1. Почему каскадная модель разработки ПО не применяется в больших проектах?
2. В чем заключается различие между каскадной и итерационной моделями разработки?
3. Перечислите стадии разработки ПО в методологии Rational Unified Process (RUP)